Запястье манипулятора

 

Оп ИСАНИЕ(,931469

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.80 (21) 23007258/25-08 (51) M. Кл.

В 25 J 17/00//

В 25 J 11/00 с присоединением заявки №вЂ”

Гветдарствемыв квмитет (23) Приоритет— (53) УДК, 62-229..72 (088.8 ) Опубликовано 30.05.82. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 05.06.82 лв делам иэввретеиий и вткрытий (72) Авторы изобретения

Б. Г. Аветиков, С. В. Груздев, О. Б. Корытко, В. Г. Савин и К. Ю. Тресс

Особое конструкторское бюро технической кибернетики,Ленинградского политехнического института им. M. И. Калинина (71) Заявитель (54) ЗАПЯСТЬЕ МАНИПУ,ЛЯТОРА

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам.

Известно запястье манипулятора, содержащее шарнирно связанные, например, карданным шарниром, механическую руку и схват (1).

При перемещениях схвата возможны случайные ударные контакты его с производственным оборудованием, что снижает надежность и ведет к повышению динамических нагрузок при отработке перемещений руки со схватом.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение динамических нагрузок.

Поставленная цель достигается тем, что запястье снабжено жестко связанным с механической рукой кронштейном, имеющим два тела качения, и жестко связанным со схватом кольцом, расположенным с возможностью взаимодействия с телами качения, причем вилка карданного шарнира имеет возможность перемещения относительно руки, а точка пересечения осей карданного шарнира и точки контактов тел качения с кольцом схвата образуют равнобедренный треугольник.

На фиг. 1 представлено запястье манипулятора, общий вид; на фиг. 2 — разрез

А — А на фиг. 1.

Предлагаемое запястье состоит из механической руки 1 манипулятора, связанной со схватом 2 посредством карданного шарнира, вилка 3 которого образует кинематическую пару с рукой 1, относительно которой она имеет возможность осевого перемещения и вращения в опорах-подшипниip ках 4.

Крестовина 5 карданного шарнира связана своими цапфами 6 и 7 с вилкой 3 и схватом 2 соответственно.

С механической рукой 1 жестко связан кронштейн 8, имеющий тела качения — ролики 9.

На схвате 2 жестко установлена кольцо

10, имеющее возможность взаимодействия с роликами 9. На конце вилки 3 имеется упор 11.

Запястье работает следующим образом.

При работе манипулятора схват 2 перемещается в пространстве, совершая рабочие действия с объектом манипулирования.

При этом возможны случайные соударения

931469 схвата 2 или транспортируемой детали о внешнее оборудование.

Пример 1. Схват 2 устанавливает деталь на позицию, перемещаясь вниз. По ряду случайных причин деталь может укладываться на позицию с ударом, т. е. деталь уже достигла стола на рабочей позиции (не показан) а его вертикальное перемещение еще не отключилось. В этом случае происходит поворот схвата 2 с кольцом 10 вокруг оси цапф 7 и отрыв кольца 10 от ро- to ликов 9. Таким образом исключается возникновение в схвате 2 и руке 1 манипулятора короткоимпульсных ударных нагрузок. После выдачи устройством управления (не показано) команды на подъем схвата 2 кронштейн 8 с рукой 1 поднимается, а кольцо 10 со схватом 2 под действием их собственного веса возвращается в первоначальное положение до соприкосновения поверхности кольца 10 с роликами 9 и упорами 11 в подшипник 4.

Пример 2. Схват 2 испытывает боковое усилие от внешнего оборудования, которое возможно при повороте руки 1 манипулятора в горизонтальной плоскости. В этом случае кронштейн 8 вместе с крестовиной 5 поворачивается вокруг оси цапф 6, одно- 25 временно происходит отрыв поверхности кольца 10 от одного из роликов 9 и поворот схвата 2 вокруг оси цапф 7, т. е. движение по конической поверхности, вершина которой находится в точке пересечения осей цапф 6 и 7, а телесный угол при вершине определяется расстоянием между роликами 9 и их расстоянием до оси карданного шарнира.

При включении обратного движения схвата

2 он под действием собственного веса возвращается в исходное положение и оба ролика 9 контактируют с кольцом 10, а упор

11 — с подшипником .

Пример 3. При действии усилия, направленного вдоль оси руки 1, которое может иметь место при выдвижении руки манипулятора в горизонтальной плоскости и при 40 встрече с препятствием, схват 2 поворачивается вокруг оси цапф 7 с одновременным перемещением вилки 3 карданного шарнира в подшипниках 4 и отходом от подшипников 4 его упора 11. При снятии усилия, например, при втягивании руки манипулятора 1 схват 2 возвращается в исходное положение под действием собственного веса, в результате чего ролики 9 входят в контакт с кольцом 10, а упор 11 — с подши п ником 4.

Исключение составляет тот случай, когда усилие, приложенное к схвату 2, направлено в горизонтальной плоскости, проходящей через точки контакта роликов 9 с кольцом !О, причем это усилие должно проходить между роликами 9. Однако количество этих направлений значительно меньше количествд направлений действия усилия, при которых запястье предохраняет руку манипулятора от случайных ударных нагрузок.

Основным преимуществом предлагаемого устройства являются увеличенные возможности предохранения исполнительной части промышленного робота — механической руки от ее ударных контактов с внешним оборудованием, что влечет за собой общее повышение надежности и снижение динамических нагрузок на манипулятор в целом. При этом исполнительная часть манипулятора может быть разработана с учетом пониженных величин возможных нагрузок, что приводит к снижению материалоемкости и к удешевлению производства манипуляторов. Учитывая перспективное направление на унификацию промышленных роботов и манипуляторов, запястье может быть выполнение в виде отдельного модуля, который может быть установлен в различных манипуляторах.

Формула изобретения

Запястье манипулятора, содержащее шарнирно связанные, например, карданным шарниром, механическую руку и схват, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения динамических нагрузок, оно снабжено жестко связанным и с механической рукой кронштейном, имеющим два тела качения, и жестко связанным со схватом кольцом, расположенным с возможностью взаимодействия с телами качения, причем вилка карданного шарнира имеет возможность перемещения относительно руки, а точка пересечения осей карданного шарнира и точки контактов тел качения с кольцом схвата образуют равнобедренный треугольник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 428934, кл. В 25 J 15/02, 1972.

931469

Фа Л

Составитель С. Новик

Редактор Л. Пчелинская Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Заказ 3552/18 Тираж 1.082 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4